JP2018203225A - ウィンタータイヤのカーフ - Google Patents

Abstract

【課題】濡れた路面で制動性能及び排水性をより一層向上させる一方で、雪の排出を容易にするタイヤのカーフを提供する。
【解決手段】タイヤのトレッド及びショルダーのブロックに形成されたトレッドカーフ１００の下部には、カーフ入口部１１０の幅より広い又は等しい管形の流路管部１２０が形成され、カーフ入口部１１０と流路管部１２０とが連結チャンネル１３０で連結され、カーフ入口部１１０はブロックのタイヤ円周方向に沿って鋸歯状のジグザグウェーブをなしつつ形成され、鋸歯状のジグザグウェーブはブロックの深さ方向に沿って振幅が小さくなるように形成され、連結チャンネル１３０の幅はカーフ入口部１１０から流路管部１２０へ行くほど幅が小さくなるように形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウィンタータイヤのカーフに関し、特に、濡れた路面で制動性能及び排水性をより一層向上させる一方で、雪の排出を容易にするタイヤのカーフに関する。

一般に、タイヤは車両を構成する部品の一つであり、路面に直接接触する。タイヤ中の空気はバネのような緩衝作用をし、路面の凹凸によって生じる衝撃を吸収することによって乗車感を一層向上させる。

かかるタイヤは、路面に接触するゴム層であるトレッド（Ｔｒｅａｄ）、トレッドにつながっており、タイヤの側面をなすサイドウォール（Ｓｉｄｅ ｗａｌｌ）、サイドウォールにつながっており、車両のリム（Ｒｉｍ）に固定されるビード（Ｂｅａｄ）部、タイヤの内部に設けられて、サイドウォールの屈伸運動に対する耐疲労性が強いとともに骨格を形成するカーカス（Ｃａｒｃａｓｓ）、及びトレッドとカーカスとの間に配置されて、カーカスを保護し、トレッドの表面の剛性を向上させるベルトを備えている。トレッドはブロック及びグルーブで構成されており、ブロック内にはカーフ（Ｋｅｒｆ）が形成されてブロックの剛性を適度に調節し、タイヤの要求性能を満たす。

タイヤの表面へのカーフの適用は雪上路面における制動及び発進性能の向上には役立つが、このようなカーフの適用はトレッドブロックの剛性を低下させて、乾燥路面（Ｄｒｙ Ｒｏａｄ）又は濡れた路面（Ｗｅｔ Ｒｏａｄ）でハンドリング性能の低下を誘発することから、カーフ挿入による剛性低下を補完する方案として立体型カーフが開発された。

立体型トレッドカーフが、本出願人による韓国特許出願公開第２０１６−００２２０５７号公報に開示されている。韓国特許出願公開第２０１６−００２２０５７号公報では、雪道又は凍った路面でタイヤ性能（操向、制動、牽引性能など）を確保しながらも乾燥路面と濡れた路面でタイヤ性能を低下させず、カーフの方向性に関係なく均一のブロック剛性を維持することができ、相互ロッキング効果を高め、タイヤ摩耗の末期にも均一の牽引性能を維持できるスノータイヤのトレッドカーフが開示されている。

また、発熱性能を向上させて、耐久性機能が強化する上に排水性の向上によって濡れた路面での制動性能を向上させるための目的で中荷重用タイヤのトレッドカーフが本出願人によって出願され、韓国登録特許第１０−１０３７４１０号公報に開示されている。

ところが、最近では異常高温によって冬にも降雪量が減っているため、雪上でカーフの機能を維持しながら濡れた路面で制動性能及び排水性をより一層向上させる必要がある。

一方、雪道（ＳＲ）でタイヤが回転する際に、カーフ（Ｋｆ）で区画された小さいスキ間が雪で一杯になる場合が発生し、この場合には、カーフ（Ｋｆ）が圧着された雪をかくことによって発生するコヒーション（Ｃｏｈｅｓｉｏｎ）効果は半減する。このため、カーフ（Ｋｆ）の間に詰まっている雪を排出する必要がある。

従来、雪の排出効果を改善したスノータイヤとして、本出願人によって出願されて登録された韓国登録特許第１０−１２８７５０７号がある。韓国登録特許第１０−１２８７５０７号公報では、雪道運行時に路面の雪に接するトレッドのブロック内に挟まった雪を接地後に排出機能で速かに排出することによってタイヤのスノー性能を向上させた中荷重用空気圧スノータイヤが開示されており、グルーブの間に配置されたブロックにはタイヤの円周方向に沿って等間隔で雪排出用溝が形成され、雪排出用溝の底部付近には、ブロック面に形成された圧縮空気通路が傾斜した方向に貫通した形態となっている。

韓国特許出願公開第２０１６−００２２０５７号公報（公開日：２０１６．０２．２９．） 韓国登録特許第１０−１０３７４１０号公報（登録日：２０１１．０５．２０．） 韓国登録特許第１０−１２８７５０７号公報（登録日：２０１３．０７．１２．）

本発明は、上記のような必要性に応じてなされたものであり、本発明の目的は、雪上でカーフの機能を維持しながら濡れた路面で制動性能及び排水性をより一層向上させる一方で、カーフの間に詰まっている雪の排出を容易にするウィンタータイヤのカーフを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係るウィンタータイヤのカーフは、タイヤのトレッド及びショルダーのブロックに形成されたカーフの下部には、カーフ入口部の幅より広い又は等しい幅の管形の流路管部が形成され、カーフ入口部と流路管部とが連結チャンネルで連結され、カーフ入口部は、ブロックのタイヤ円周方向に沿って鋸歯状のジグザグウェーブをなしつつ形成され、鋸歯状のジグザグウェーブは、ブロックの深さ方向に沿って振幅が小さくなるように形成され、連結チャンネルは、カーフ入口部から流路管部へ行くほど幅が小さくなるように形成される。

鋸歯状のジグザグウェーブの一部には、タイヤの表面においてカーフ周辺の水を吸い込む水柱部が流路管部の排水口に向かう方向にななめに形成される。水柱部は、円形断面の柱、多角形断面の柱、又はスポイト形態の柱で構成されてもよい。

連結チャンネルの幅は、カーフ入口部において０．４ｍｍ〜２ｍｍとし、流路管部において０．３ｍｍ〜１ｍｍとする。鋸歯状のジグザグウェーブの振幅は、カーフ入口部において２ｍｍ〜１０ｍｍであり、流路管部において０ｍｍである。

流路管部の下側にはカーフ底辺部が形成される。カーフの深さは１ｍｍ〜１０ｍｍで形成される。

流路管部又は水柱部の幅（又は直径）は、カーフ入口部において連結チャンネルの幅より大きい又は等しく形成される。流路管部は円形断面の管、三角形断面の管、又は菱形断面の管で構成されてもよい。流路管部の先端部には流路管部の内側に比べて直径が大きい直径拡張部が形成される。流路管部はベンチュリメーター形状になっている。

本発明に係るウィンタータイヤのカーフによれば、雪上でカーフの機能を維持しながら、濡れた路面で制動性能及び排水性をより一層向上させる効果がある。また、雪道でタイヤが回転する時にカーフで区画された小さいスキ間に雪が詰まっても、カーフ入口部からタイヤ底辺部に行くほどカーフの振幅が小さく設定されているので、カーフの間に閉じ込められた雪がタイヤ表面部からタイヤブロックの外に容易に排出されるという効果がある。

本発明の実施例に係るウィンタータイヤのカーフを示す斜視図（ａ）及び側面図（ｂ）である。 図１でカーフの大きさを説明するための説明図である。 本発明の実施例に係るウィンタータイヤのカーフにおいて水の吸収及び排水を説明するための説明図である。 本発明の実施例に係るウィンタータイヤのカーフにおいて流路管部の他の例を示す図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳しく説明する。ここで、添付の図面において同じ構成要素は可能な限り同じ符号で示していることに留意されたい。また、本発明の要旨を曖昧にし得る公知機能及び構成に関する詳細な説明は省くものとする。同じ理由で、添付の図面において一部の構成要素を誇張したり省略したり又は概略的に示す。

図１の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例に係るウィンタータイヤのカーフを示す斜視図及び側面図であり、図２は、図１においてカーフの大きさを説明するための説明図である。図示のように、本発明の実施例に係るトレッドカーフ１００は、タイヤのトレッドブロック又はショルダーブロックに形成され、カーフ入口部１１０と、流路管部１２０と、連結チャンネル１３０と、カーフ底辺部１４０を含む。

ウィンタータイヤにおいてトレッドパターンは各種性能に大きな影響を及ぼす。その中でもショルダーブロックは、スノー路面では、発進加速性、濡れた路面（ｗｅｔ ｒｏａｄ）でのブレーキング（ｂｒａｋｉｎｇ）などの、ウィンタータイヤが備えるべき主な要求性能において重要な位置を占めている。以下の説明でいうブロックは、タイヤにおいてカーフが形成されているトレッドブロックとショルダーブロックを意味し、トレッドブロックを中心に説明する。ショルダーは、タイヤのサイドウォールとトレッドとの間のゴム部分である。

カーフ入口部１１０は、ブロックのタイヤ円周方向に沿って鋸歯状のジグザグウェーブをなしつつ形成され、鋸歯状のジグザグウェーブは、連結チャンネル１３０に沿ってブロックの深さ方向に進行するほど振幅が小さくなるように形成される。すなわち、カーフ入口部１１０の鋸歯状のジグザグウェーブの振幅よりも、連結チャンネル１３０の深さの中間に形成された鋸歯状のジグザグウェーブの振幅が小さくなっている。鋸歯状のジグザグウェーブの振幅Ｗは、カーフ入口部１１０において２ｍｍ〜１０ｍｍであり、流路管部において０ｍｍである。

流路管部１２０は、その幅（又は、直径）Ｄ３がカーフ入口部１１０において連結チャンネル１３０の幅より大きい又は等しく形成された管形になっており、カーフ入口部１１０から吸収された水が連結チャンネル１３０及び後述する水柱部を通って移動して水平方向に排水される排水管の役割を有し、タイヤの円周方向に沿って形成された円筒形の管になっている。流路管部１２０の一側端には排水口１２２が形成されている。

流路管部１２０は、空気の流れを圧力差で迅速に維持させることによって、発熱性能の向上によって耐久性が向上し、排水性も圧力差で迅速に維持させることができる。流路管部１２０は、円形断面の管、三角形断面の管、又は菱形断面の管で構成することができる。

連結チャンネル１３０は、カーフ入口部１１０と流路管部１２０とを連結する孔であり、ブロックの深さ方向に沿って鋸歯状のジグザグウェーブの振幅が小さくなることによって、その垂直方向の側面１３１はねじれた状態で形成される。連結チャンネル１３０の幅Ｔ１はカーフ入口部１１０から流路管部１２０へ行くにつれて小さくなるように形成される。カーフ入口部１１０において連結チャンネル１３０の幅Ｔ１は０．４ｍｍ〜２ｍｍとし、流路管部１２０において連結チャンネル１３０の幅Ｔ２は０．３ｍｍ〜１ｍｍとすることが好ましい。

連結チャンネル１３０において鋸歯状のジグザグウェーブの一部には、タイヤの表面においてカーフ周辺の水を吸い込む水柱部１５０が、流路管部１２０の排水口１２２に向かう方向にななめに形成される。水柱部１５０は、カーフ入口部１１０において鋸歯状のジグザグウェーブの直立面１１１の中間から隣接した傾斜面１１２に向かって流路管部１２０までに、すなわち、傾斜面１１２と次の直立面１１１までにななめに形成される。

水柱部１５０は、その幅（又は、直径）Ｄ２がカーフ入口部１１０において連結チャンネル１３０の幅より大きい又は等しく形成された管形になっている。水柱部１５０は、円形断面の柱、多角形断面の柱又はスポイト形態（両端の幅が広く、中間部分の幅が狭い断面）の柱で構成することができる。

水柱部１５０は、タイヤが濡れた路面を通る時、タイヤトレッドと地面との間にある水を吸入して、直ちに地面に当たるように手伝う役割を担う。

カーフ底辺部１４０は流路管部１２０の下側に形成されたカーフであり、形成されれなくてもよい。カーフ底辺部１４０の幅Ｔ３は、連結チャンネル１３０の幅Ｔ１と幅Ｔ２との中間幅で形成されることが好ましい。カーフの深さＤ１は１ｍｍ〜１０ｍｍとすることが好ましい。

このような形状で形成されたウィンタータイヤのカーフ１００は、ブロック（トレッドブロック又はショルダーブロック）にカーフが形成されることから低下し得るブロック剛性を維持させると同時に、タイヤの摩耗によって増加し得るブロック剛性を一定レベルに維持する機能を有する。本発明では、カーフ内に水を移動させるものの、ブロックからタイヤ外部の側面方向に水が容易に排出されるようにする（図３の点線の矢印を参照）

また、スノー性能を考慮してカーフの幅を深さ方向に行くほど小さくし、タイヤ表面部のカーフ形状を、ブロック内でカーフと接地先端との線接触を増やしてスノー路面で発進加速性を高め、カーフそのものの機能を正しく発揮できるようにする。そして、タイヤが回転することによってカーフで区画されたすき間に入り込んだ雪を容易に排出することができるが、これは、タイヤの表面（カーフ入口部：１１０）では広いが、流路管部１２０で最も狭くなる形状にすることによって、雪がカーフの下側から自然にトレッド表面に排出されるわけである（図１の（ｂ）の点線の矢印を参照）。

そして、図３に示すように、ブロック表面の水は、水柱部１５０の入口から吸収されて、排水口１２２に向かって斜めに流路管部１２０へ移動してタイヤ側面の排水口１２２から排出されるため、水のタイヤ側面への移動距離が最小化する。

トレッドブロックの表面に位置する水はトレッドゴムと路面との接触を妨害し、濡れた路面でのタイヤ機能を低下させるが、本発明のカーフは、上記のように、トレッド表面の水を水柱部に吸入し、排水口を通ってトレッドブロック側面から容易に排出させる構成によって、トレッドブロックと地面との接触を顕著に増加させる役割を担う。

本発明に係るウィンタータイヤのカーフは、タイヤが要求する機能を考慮して流路管部を様々な形態に変更し、排水性能を向上させることができる。

図４は、本発明の実施例に係るウィンタータイヤのカーフにおいて流路管部の他の例を示す図である。他の例のカーフ２００では、流路管部２２０の先端部には流路管部２２０の内側直径ＤＩより大きい外側直径ＤＯを有する直径拡張部２２１が形成されている。流路管部２２０はベンチュリメーター形状になっている。直径拡張部２２１はラッパ管状に形成される。直径拡張部２２１の先端外側直径ＤＯは、流路管の内側直径ＤＩに比べて２０％以上大きくし、位相差を有する曲面で形成される。曲面で形成された直径拡張部２２１は、角部で発生するクラック（ｃｒａｃｋ）の発生を低減する効果がある。直径拡張部２２１の先端外側直径ＤＯは流路管部の内側直径ＤＩよりも２０％以上大きく設定することが好ましく、排水効率性とトレッドブロックの剛性確保の相関関係を考慮すれば１００％以内に限定することが好ましい

そして、流路管部２２０の内側流路と直径拡張部との直径差による位相差は、クラックが発生した場合、そのクラックが内側に進行することを防止する。また、直径拡張部２２１は吐出部の直径を大きくすることによって吐出量が増加し、排水性を向上させる。

流路管部２２０の内側直径ＤＩは２ｍｍ以上に形成することが好ましく、直径拡張部２２１の先端から内側直径までの距離と表現される直径拡張部の幅ＷＰは１ｍｍ以上が好ましい。直径拡張部の外側曲面部の半径Ｒは１ｍｍ以上にすることが好ましい。

他の例のカーフ２００のその他の構成は、図１の実施例の構成と同一又は類似するので、その詳細な説明は省略する。

一方、本明細書及び図面に開示された本発明の実施例は、本発明の技術内容を容易に説明し、本発明の理解を助けるために特定例を提示しただけであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例の他、本発明の技術的思想に基づいて他の変形例も実施可能であるということは、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明らかである。

１００，２００ トレッドカーフ
１１０ カーフ入口部
１２０ 流路管部
１３０ 連結チャンネル
１４０ カーフ底辺部
１５０ 水柱部
Ｄ１ カーフの深さ
Ｄ２ 水柱部の幅（又は、直径）
Ｄ３ 流路管部の幅（又は、直径）
Ｔ１，Ｔ２ 連結チャンネルの幅
Ｔ３ カーフ底辺部の幅
Ｗ 鋸歯状のジグザグウェーブの振幅

Claims (8)

1. タイヤのトレッド及びショルダーのブロックに形成されたカーフの下部には、カーフ入口部の幅より広い又は等しい幅の管形の流路管部が形成され、
   上記カーフ入口部と上記流路管部とが連結チャンネルで連結され、
   上記カーフ入口部は、上記ブロックのタイヤ円周方向に沿って鋸歯状のジグザグウェーブをなしつつ形成され、
   上記鋸歯状のジグザグウェーブは上記ブロックの深さ方向に沿って振幅が小さくなるように形成され、
   上記連結チャンネルの幅は、上記カーフ入口部から上記流路管部へ行くほど幅が小さくなるように形成されたことを特徴とする、ウィンタータイヤのカーフ。
2. 上記鋸歯状のジグザグウェーブの一部には、タイヤの表面においてカーフ周辺の水を吸い込む水柱部が上記流路管部の排水口に向かう方向にななめに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。
3. 上記連結チャンネルの幅は、上記カーフ入口部において０．４ｍｍ〜２ｍｍであり、上記流路管部において０．３ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。
4. 上記鋸歯状のジグザグウェーブの振幅は、上記カーフ入口部において２ｍｍ〜１０ｍｍであり、上記流路管部において０ｍｍであることを特徴へする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。
5. 上記流路管部の下側にはカーフ底辺部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。
6. 上記カーフの深さは１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。
7. 上記流路管部の先端部には、上記流路管部の内側に比べて直径が大きい直径拡張部が形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。
8. 上記流路管部はベンチュリメーター形状になっていることを特徴とする、請求項１に記載のウィンタータイヤのカーフ。